如何推導公式?其意義何在?

時間 2021-05-30 21:45:13

1樓:

本人理科生,不做數學,不過就這個問題,給出一點個人見解。

我以為,公式是某種客觀的簡練表達,不管這個客觀是處於邏輯還是現實,或者正誤如何。理學選擇數學公式體系進行表達,是因為其簡練準確。像是數學也有自然語言描述,但是相比於字元表達的公式,資訊熵太低了,所以不成為主流。

既然認為公式只是一種表達,那麼推導其實就是說明某種具體事物的過程,說清楚就可以了,如果能簡練、條理、準確、完備,那就更好。如果不理解所要描述的事物是怎麼變化的,那麼即使表面上看起來寫出了公式,做出了正確的表面推導,但是也不能對其做出深刻的理解,對於其背後的學科圖景不能有正確的認識。

所以學會規範地使用數學語言進行表達,本身就是一種很高階的能力,需要長期堅持不懈的予以訓練,並時刻自我提醒,反覆的省查自己有沒有犯錯,在隔一段時間以後回過頭來審視自己過去的工作,從中吸取過去的失敗的經驗和教訓,長此以往下去,大概就可以說會推導公式了吧。

使用公式的意義就是簡明、條理、準確、完備的表達出自己想要表達的意思,不論是邏輯的還是現實的,不論正誤。

個人以為和什麼追求真理啊,民主啊,都沒有什麼關係,這就是一種目前通行的表達方式。難道說英語的人就民主,說漢語的人就不會民主嗎?

況且就我目前所看到的,數學的發端實際上都是基於應用的,決沒有脫離現世問題的數學。只學數學的人,我相信很難會有這樣的體會:為什麼比如說像物理這樣的學科,在某些具體的課程裡面選擇了某種特定的數學語言,他們在什麼情況下達成了和解?

比如雖然說可以用向量力學的d'Alembert原理,或者說是Hamilton原理結合變分學,都可以得到Euler-Lagrange方程,可是問題是他們到底在什麼情況下達成了和解呢?兩種語言體系帶給理論力學到底有怎樣的影響?我相信這些問題也是值得深思的問題,而且並不是單純的數學就能夠解決的問題,關鍵在於物理圖景的認識。

無獨有偶,為什麼歷史上波動力學和矩陣力學在相當長的一段時間內沒有得到統合?它們都是用數學來描述的,事實上發現它們確實是同構的,所以說這只是同一事實的不同表述。

2樓:三川啦啦啦

數學能回答為什麼

而像其他學科這一點不太盡如人意。要麼是人為規定,要麼是歷史偶然,要麼是靈光一現,要麼是這個不考……能回答為什麼的機會不多。只有數學這門學科會拼命問你為什麼。

而想要回答為什麼,就要學習公式的推導。提問為什麼,是拒絕盲從和權威的開始,是追求真理和民主的開始。

如何推導公式強調目標:其實人們看證明常常會迷失其中,忘記自己的目的。一切計算、構造都是圍繞最終證明的目標為中心思想,反覆強調這一點是必要的。

釐清邏輯:弄明白每一步與上一步之間的邏輯必然。從證明起點到證明終點,證明是連線兩者的一座橋,這座橋絕不可能中間有漏洞,否則你無法跨越。

在這座橋上反覆行走,不久你就會領略橋上的風景,並對證明輕車熟路。

回味證明:其實是對整個推導過程的乙個提煉。當你看完乙個證明,勢必會為其中的巧思而折服,這個時候你就會想,哪一步是最不尋常的,哪一步是關鍵的。

而這一步往往是整個證明的跳板,是魔術的重要手法。反覆回味證明,漸漸你就會發現很多證明其實是很平凡的,無外乎兵來將擋水來土掩的常規操作。而那些你覺得無法理解,非常不顯然的操作,就把它當做是一種技巧、理論,那就是我們最後提煉出的精華。

反覆這樣學習證明,很快就會走上數學這條不歸路了,祝好!

波利亞的《怎樣解題》、《數學的發現》寫得更詳細全面,我就不廢話了。

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